]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/super.c
Merge tag 'pm+acpi-4.3-rc1-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rafael...
[karo-tx-linux.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/blkdev.h>
26 #include <linux/mount.h>
27 #include <linux/security.h>
28 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
29 #include <linux/idr.h>
30 #include <linux/mutex.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/rculist_bl.h>
33 #include <linux/cleancache.h>
34 #include <linux/fsnotify.h>
35 #include <linux/lockdep.h>
36 #include "internal.h"
37
38
39 static LIST_HEAD(super_blocks);
40 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
41
42 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
43         "sb_writers",
44         "sb_pagefaults",
45         "sb_internal",
46 };
47
48 /*
49  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
50  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
51  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
52  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
53  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
54  */
55 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
56                                       struct shrink_control *sc)
57 {
58         struct super_block *sb;
59         long    fs_objects = 0;
60         long    total_objects;
61         long    freed = 0;
62         long    dentries;
63         long    inodes;
64
65         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
66
67         /*
68          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
69          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
70          */
71         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
72                 return SHRINK_STOP;
73
74         if (!trylock_super(sb))
75                 return SHRINK_STOP;
76
77         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
78                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
79
80         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
81         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
82         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
83         if (!total_objects)
84                 total_objects = 1;
85
86         /* proportion the scan between the caches */
87         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
88         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
89         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
90
91         /*
92          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
93          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
94          *
95          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
96          * accounting uses this to fully empty the caches.
97          */
98         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
99         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
100         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
101         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
102
103         if (fs_objects) {
104                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
105                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
106         }
107
108         up_read(&sb->s_umount);
109         return freed;
110 }
111
112 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
113                                        struct shrink_control *sc)
114 {
115         struct super_block *sb;
116         long    total_objects = 0;
117
118         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
119
120         /*
121          * Don't call trylock_super as it is a potential
122          * scalability bottleneck. The counts could get updated
123          * between super_cache_count and super_cache_scan anyway.
124          * Call to super_cache_count with shrinker_rwsem held
125          * ensures the safety of call to list_lru_shrink_count() and
126          * s_op->nr_cached_objects().
127          */
128         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
129                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
130
131         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
132         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
133
134         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
135         return total_objects;
136 }
137
138 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
139 {
140         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
141                                                         destroy_work);
142         int i;
143
144         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
145                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
146         kfree(s);
147 }
148
149 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
150 {
151         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
152         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
153         schedule_work(&s->destroy_work);
154 }
155
156 /**
157  *      destroy_super   -       frees a superblock
158  *      @s: superblock to free
159  *
160  *      Frees a superblock.
161  */
162 static void destroy_super(struct super_block *s)
163 {
164         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
165         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
166         security_sb_free(s);
167         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
168         kfree(s->s_subtype);
169         kfree(s->s_options);
170         call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
171 }
172
173 /**
174  *      alloc_super     -       create new superblock
175  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
176  *      @flags: the mount flags
177  *
178  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
179  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
180  */
181 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
182 {
183         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
184         static const struct super_operations default_op;
185         int i;
186
187         if (!s)
188                 return NULL;
189
190         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
191
192         if (security_sb_alloc(s))
193                 goto fail;
194
195         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
196                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
197                                         sb_writers_name[i],
198                                         &type->s_writers_key[i]))
199                         goto fail;
200         }
201         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
202         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
203         s->s_flags = flags;
204         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
205         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
206         mutex_init(&s->s_sync_lock);
207         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
208         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
209
210         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
211                 goto fail;
212         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
213                 goto fail;
214
215         init_rwsem(&s->s_umount);
216         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
217         /*
218          * sget() can have s_umount recursion.
219          *
220          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
221          * one (this one), and tries again to find a suitable old
222          * one.
223          *
224          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
225          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
226          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
227          * risk of deadlocks.
228          *
229          * Annotate this by putting this lock in a different
230          * subclass.
231          */
232         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
233         s->s_count = 1;
234         atomic_set(&s->s_active, 1);
235         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
236         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
237         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
238         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
239         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
240         s->s_op = &default_op;
241         s->s_time_gran = 1000000000;
242         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
243
244         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
245         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
246         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
247         s->s_shrink.batch = 1024;
248         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
249         return s;
250
251 fail:
252         destroy_super(s);
253         return NULL;
254 }
255
256 /* Superblock refcounting  */
257
258 /*
259  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
260  */
261 static void __put_super(struct super_block *sb)
262 {
263         if (!--sb->s_count) {
264                 list_del_init(&sb->s_list);
265                 destroy_super(sb);
266         }
267 }
268
269 /**
270  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
271  *      @sb: superblock in question
272  *
273  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
274  *      references left.
275  */
276 static void put_super(struct super_block *sb)
277 {
278         spin_lock(&sb_lock);
279         __put_super(sb);
280         spin_unlock(&sb_lock);
281 }
282
283
284 /**
285  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
286  *      @s: superblock to deactivate
287  *
288  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
289  *      one if there is no other active references left.  In that case we
290  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
291  *      had just acquired.
292  *
293  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
294  */
295 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
296 {
297         struct file_system_type *fs = s->s_type;
298         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
299                 cleancache_invalidate_fs(s);
300                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
301                 fs->kill_sb(s);
302
303                 /*
304                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
305                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
306                  * the lru lists right now.
307                  */
308                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
309                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
310
311                 put_filesystem(fs);
312                 put_super(s);
313         } else {
314                 up_write(&s->s_umount);
315         }
316 }
317
318 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
319
320 /**
321  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
322  *      @s: superblock to deactivate
323  *
324  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
325  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
326  *      lock will be acquired prior to that.
327  */
328 void deactivate_super(struct super_block *s)
329 {
330         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
331                 down_write(&s->s_umount);
332                 deactivate_locked_super(s);
333         }
334 }
335
336 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
337
338 /**
339  *      grab_super - acquire an active reference
340  *      @s: reference we are trying to make active
341  *
342  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
343  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
344  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
345  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
346  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
347  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
348  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
349  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
350  */
351 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
352 {
353         s->s_count++;
354         spin_unlock(&sb_lock);
355         down_write(&s->s_umount);
356         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
357                 put_super(s);
358                 return 1;
359         }
360         up_write(&s->s_umount);
361         put_super(s);
362         return 0;
363 }
364
365 /*
366  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
367  *      @sb: reference we are trying to grab
368  *
369  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
370  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
371  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
372  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
373  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
374  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
375  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
376  *
377  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
378  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
379  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
380  *      it's very much not a general-purpose interface.
381  */
382 bool trylock_super(struct super_block *sb)
383 {
384         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
385                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
386                     sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
387                         return true;
388                 up_read(&sb->s_umount);
389         }
390
391         return false;
392 }
393
394 /**
395  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
396  *      @sb: superblock to kill
397  *
398  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
399  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
400  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
401  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
402  *      taken care of and do not need specific handling.
403  *
404  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
405  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
406  *      change the attachments of dentries to inodes.
407  */
408 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
409 {
410         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
411
412         if (sb->s_root) {
413                 shrink_dcache_for_umount(sb);
414                 sync_filesystem(sb);
415                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
416
417                 fsnotify_unmount_inodes(sb);
418
419                 evict_inodes(sb);
420
421                 if (sb->s_dio_done_wq) {
422                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
423                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
424                 }
425
426                 if (sop->put_super)
427                         sop->put_super(sb);
428
429                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
430                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
431                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
432                            sb->s_id);
433                 }
434         }
435         spin_lock(&sb_lock);
436         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
437         hlist_del_init(&sb->s_instances);
438         spin_unlock(&sb_lock);
439         up_write(&sb->s_umount);
440 }
441
442 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
443
444 /**
445  *      sget    -       find or create a superblock
446  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
447  *      @test:  comparison callback
448  *      @set:   setup callback
449  *      @flags: mount flags
450  *      @data:  argument to each of them
451  */
452 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
453                         int (*test)(struct super_block *,void *),
454                         int (*set)(struct super_block *,void *),
455                         int flags,
456                         void *data)
457 {
458         struct super_block *s = NULL;
459         struct super_block *old;
460         int err;
461
462 retry:
463         spin_lock(&sb_lock);
464         if (test) {
465                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
466                         if (!test(old, data))
467                                 continue;
468                         if (!grab_super(old))
469                                 goto retry;
470                         if (s) {
471                                 up_write(&s->s_umount);
472                                 destroy_super(s);
473                                 s = NULL;
474                         }
475                         return old;
476                 }
477         }
478         if (!s) {
479                 spin_unlock(&sb_lock);
480                 s = alloc_super(type, flags);
481                 if (!s)
482                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
483                 goto retry;
484         }
485                 
486         err = set(s, data);
487         if (err) {
488                 spin_unlock(&sb_lock);
489                 up_write(&s->s_umount);
490                 destroy_super(s);
491                 return ERR_PTR(err);
492         }
493         s->s_type = type;
494         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
495         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
496         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
497         spin_unlock(&sb_lock);
498         get_filesystem(type);
499         register_shrinker(&s->s_shrink);
500         return s;
501 }
502
503 EXPORT_SYMBOL(sget);
504
505 void drop_super(struct super_block *sb)
506 {
507         up_read(&sb->s_umount);
508         put_super(sb);
509 }
510
511 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
512
513 /**
514  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
515  *      @f: function to call
516  *      @arg: argument to pass to it
517  *
518  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
519  *      locked superblock and given argument.
520  */
521 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
522 {
523         struct super_block *sb, *p = NULL;
524
525         spin_lock(&sb_lock);
526         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
527                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
528                         continue;
529                 sb->s_count++;
530                 spin_unlock(&sb_lock);
531
532                 down_read(&sb->s_umount);
533                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
534                         f(sb, arg);
535                 up_read(&sb->s_umount);
536
537                 spin_lock(&sb_lock);
538                 if (p)
539                         __put_super(p);
540                 p = sb;
541         }
542         if (p)
543                 __put_super(p);
544         spin_unlock(&sb_lock);
545 }
546
547 /**
548  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
549  *      @type: fs type
550  *      @f: function to call
551  *      @arg: argument to pass to it
552  *
553  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
554  *      locked superblock and given argument.
555  */
556 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
557         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
558 {
559         struct super_block *sb, *p = NULL;
560
561         spin_lock(&sb_lock);
562         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
563                 sb->s_count++;
564                 spin_unlock(&sb_lock);
565
566                 down_read(&sb->s_umount);
567                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
568                         f(sb, arg);
569                 up_read(&sb->s_umount);
570
571                 spin_lock(&sb_lock);
572                 if (p)
573                         __put_super(p);
574                 p = sb;
575         }
576         if (p)
577                 __put_super(p);
578         spin_unlock(&sb_lock);
579 }
580
581 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
582
583 /**
584  *      get_super - get the superblock of a device
585  *      @bdev: device to get the superblock for
586  *      
587  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
588  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
589  */
590
591 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
592 {
593         struct super_block *sb;
594
595         if (!bdev)
596                 return NULL;
597
598         spin_lock(&sb_lock);
599 rescan:
600         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
601                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
602                         continue;
603                 if (sb->s_bdev == bdev) {
604                         sb->s_count++;
605                         spin_unlock(&sb_lock);
606                         down_read(&sb->s_umount);
607                         /* still alive? */
608                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
609                                 return sb;
610                         up_read(&sb->s_umount);
611                         /* nope, got unmounted */
612                         spin_lock(&sb_lock);
613                         __put_super(sb);
614                         goto rescan;
615                 }
616         }
617         spin_unlock(&sb_lock);
618         return NULL;
619 }
620
621 EXPORT_SYMBOL(get_super);
622
623 /**
624  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
625  *      @bdev: device to get the superblock for
626  *
627  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
628  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
629  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
630  *      is found.
631  */
632 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
633 {
634         while (1) {
635                 struct super_block *s = get_super(bdev);
636                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
637                         return s;
638                 up_read(&s->s_umount);
639                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
640                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
641                 put_super(s);
642         }
643 }
644 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
645
646 /**
647  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
648  * @bdev: device to get the superblock for
649  *
650  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
651  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
652  * reference or %NULL if none was found.
653  */
654 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
655 {
656         struct super_block *sb;
657
658         if (!bdev)
659                 return NULL;
660
661 restart:
662         spin_lock(&sb_lock);
663         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
664                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
665                         continue;
666                 if (sb->s_bdev == bdev) {
667                         if (!grab_super(sb))
668                                 goto restart;
669                         up_write(&sb->s_umount);
670                         return sb;
671                 }
672         }
673         spin_unlock(&sb_lock);
674         return NULL;
675 }
676  
677 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
678 {
679         struct super_block *sb;
680
681         spin_lock(&sb_lock);
682 rescan:
683         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
684                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
685                         continue;
686                 if (sb->s_dev ==  dev) {
687                         sb->s_count++;
688                         spin_unlock(&sb_lock);
689                         down_read(&sb->s_umount);
690                         /* still alive? */
691                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
692                                 return sb;
693                         up_read(&sb->s_umount);
694                         /* nope, got unmounted */
695                         spin_lock(&sb_lock);
696                         __put_super(sb);
697                         goto rescan;
698                 }
699         }
700         spin_unlock(&sb_lock);
701         return NULL;
702 }
703
704 /**
705  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
706  *      @sb:    superblock in question
707  *      @flags: numeric part of options
708  *      @data:  the rest of options
709  *      @force: whether or not to force the change
710  *
711  *      Alters the mount options of a mounted file system.
712  */
713 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
714 {
715         int retval;
716         int remount_ro;
717
718         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
719                 return -EBUSY;
720
721 #ifdef CONFIG_BLOCK
722         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
723                 return -EACCES;
724 #endif
725
726         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
727
728         if (remount_ro) {
729                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
730                         up_write(&sb->s_umount);
731                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
732                         down_write(&sb->s_umount);
733                         if (!sb->s_root)
734                                 return 0;
735                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
736                                 return -EBUSY;
737                         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
738                 }
739         }
740         shrink_dcache_sb(sb);
741
742         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
743            make sure there are no rw files opened */
744         if (remount_ro) {
745                 if (force) {
746                         sb->s_readonly_remount = 1;
747                         smp_wmb();
748                 } else {
749                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
750                         if (retval)
751                                 return retval;
752                 }
753         }
754
755         if (sb->s_op->remount_fs) {
756                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
757                 if (retval) {
758                         if (!force)
759                                 goto cancel_readonly;
760                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
761                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
762                              sb->s_type->name, retval);
763                 }
764         }
765         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
766         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
767         smp_wmb();
768         sb->s_readonly_remount = 0;
769
770         /*
771          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
772          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
773          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
774          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
775          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
776          * effort at coherency.
777          */
778         if (remount_ro && sb->s_bdev)
779                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
780         return 0;
781
782 cancel_readonly:
783         sb->s_readonly_remount = 0;
784         return retval;
785 }
786
787 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
788 {
789         struct super_block *sb, *p = NULL;
790
791         spin_lock(&sb_lock);
792         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
793                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
794                         continue;
795                 sb->s_count++;
796                 spin_unlock(&sb_lock);
797                 down_write(&sb->s_umount);
798                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
799                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
800                         /*
801                          * What lock protects sb->s_flags??
802                          */
803                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
804                 }
805                 up_write(&sb->s_umount);
806                 spin_lock(&sb_lock);
807                 if (p)
808                         __put_super(p);
809                 p = sb;
810         }
811         if (p)
812                 __put_super(p);
813         spin_unlock(&sb_lock);
814         kfree(work);
815         printk("Emergency Remount complete\n");
816 }
817
818 void emergency_remount(void)
819 {
820         struct work_struct *work;
821
822         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
823         if (work) {
824                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
825                 schedule_work(work);
826         }
827 }
828
829 /*
830  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
831  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
832  */
833
834 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
835 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
836 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
837  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
838  */
839 static int unnamed_dev_start = 1;
840
841 int get_anon_bdev(dev_t *p)
842 {
843         int dev;
844         int error;
845
846  retry:
847         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
848                 return -ENOMEM;
849         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
850         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
851         if (!error)
852                 unnamed_dev_start = dev + 1;
853         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
854         if (error == -EAGAIN)
855                 /* We raced and lost with another CPU. */
856                 goto retry;
857         else if (error)
858                 return -EAGAIN;
859
860         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
861                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
862                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
863                 if (unnamed_dev_start > dev)
864                         unnamed_dev_start = dev;
865                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
866                 return -EMFILE;
867         }
868         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
869         return 0;
870 }
871 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
872
873 void free_anon_bdev(dev_t dev)
874 {
875         int slot = MINOR(dev);
876         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
877         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
878         if (slot < unnamed_dev_start)
879                 unnamed_dev_start = slot;
880         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
881 }
882 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
883
884 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
885 {
886         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
887 }
888
889 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
890
891 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
892 {
893         dev_t dev = sb->s_dev;
894         generic_shutdown_super(sb);
895         free_anon_bdev(dev);
896 }
897
898 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
899
900 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
901 {
902         if (sb->s_root)
903                 d_genocide(sb->s_root);
904         kill_anon_super(sb);
905 }
906
907 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
908
909 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
910 {
911         return sb->s_fs_info == data;
912 }
913
914 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
915 {
916         sb->s_fs_info = data;
917         return set_anon_super(sb, NULL);
918 }
919
920 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
921         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
922 {
923         struct super_block *sb;
924
925         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
926         if (IS_ERR(sb))
927                 return ERR_CAST(sb);
928
929         if (!sb->s_root) {
930                 int err;
931                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
932                 if (err) {
933                         deactivate_locked_super(sb);
934                         return ERR_PTR(err);
935                 }
936
937                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
938         }
939
940         return dget(sb->s_root);
941 }
942
943 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
944
945 #ifdef CONFIG_BLOCK
946 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
947 {
948         s->s_bdev = data;
949         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
950
951         /*
952          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
953          * overwrite this in ->fill_super()
954          */
955         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
956         return 0;
957 }
958
959 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
960 {
961         return (void *)s->s_bdev == data;
962 }
963
964 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
965         int flags, const char *dev_name, void *data,
966         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
967 {
968         struct block_device *bdev;
969         struct super_block *s;
970         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
971         int error = 0;
972
973         if (!(flags & MS_RDONLY))
974                 mode |= FMODE_WRITE;
975
976         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
977         if (IS_ERR(bdev))
978                 return ERR_CAST(bdev);
979
980         /*
981          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
982          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
983          * while we are mounting
984          */
985         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
986         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
987                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
988                 error = -EBUSY;
989                 goto error_bdev;
990         }
991         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
992                  bdev);
993         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
994         if (IS_ERR(s))
995                 goto error_s;
996
997         if (s->s_root) {
998                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
999                         deactivate_locked_super(s);
1000                         error = -EBUSY;
1001                         goto error_bdev;
1002                 }
1003
1004                 /*
1005                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1006                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1007                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1008                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1009                  * holding an active reference.
1010                  */
1011                 up_write(&s->s_umount);
1012                 blkdev_put(bdev, mode);
1013                 down_write(&s->s_umount);
1014         } else {
1015                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1016
1017                 s->s_mode = mode;
1018                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1019                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1020                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1021                 if (error) {
1022                         deactivate_locked_super(s);
1023                         goto error;
1024                 }
1025
1026                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1027                 bdev->bd_super = s;
1028         }
1029
1030         return dget(s->s_root);
1031
1032 error_s:
1033         error = PTR_ERR(s);
1034 error_bdev:
1035         blkdev_put(bdev, mode);
1036 error:
1037         return ERR_PTR(error);
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1040
1041 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1042 {
1043         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1044         fmode_t mode = sb->s_mode;
1045
1046         bdev->bd_super = NULL;
1047         generic_shutdown_super(sb);
1048         sync_blockdev(bdev);
1049         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1050         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1051 }
1052
1053 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1054 #endif
1055
1056 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1057         int flags, void *data,
1058         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1059 {
1060         int error;
1061         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1062
1063         if (IS_ERR(s))
1064                 return ERR_CAST(s);
1065
1066         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1067         if (error) {
1068                 deactivate_locked_super(s);
1069                 return ERR_PTR(error);
1070         }
1071         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1072         return dget(s->s_root);
1073 }
1074 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1075
1076 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1077 {
1078         return 1;
1079 }
1080
1081 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1082         int flags, void *data,
1083         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1084 {
1085         struct super_block *s;
1086         int error;
1087
1088         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1089         if (IS_ERR(s))
1090                 return ERR_CAST(s);
1091         if (!s->s_root) {
1092                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1093                 if (error) {
1094                         deactivate_locked_super(s);
1095                         return ERR_PTR(error);
1096                 }
1097                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1098         } else {
1099                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1100         }
1101         return dget(s->s_root);
1102 }
1103 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1104
1105 struct dentry *
1106 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1107 {
1108         struct dentry *root;
1109         struct super_block *sb;
1110         char *secdata = NULL;
1111         int error = -ENOMEM;
1112
1113         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1114                 secdata = alloc_secdata();
1115                 if (!secdata)
1116                         goto out;
1117
1118                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1119                 if (error)
1120                         goto out_free_secdata;
1121         }
1122
1123         root = type->mount(type, flags, name, data);
1124         if (IS_ERR(root)) {
1125                 error = PTR_ERR(root);
1126                 goto out_free_secdata;
1127         }
1128         sb = root->d_sb;
1129         BUG_ON(!sb);
1130         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1131         sb->s_flags |= MS_BORN;
1132
1133         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1134         if (error)
1135                 goto out_sb;
1136
1137         /*
1138          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1139          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1140          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1141          * violate this rule.
1142          */
1143         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1144                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1145
1146         up_write(&sb->s_umount);
1147         free_secdata(secdata);
1148         return root;
1149 out_sb:
1150         dput(root);
1151         deactivate_locked_super(sb);
1152 out_free_secdata:
1153         free_secdata(secdata);
1154 out:
1155         return ERR_PTR(error);
1156 }
1157
1158 /*
1159  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1160  * instead.
1161  */
1162 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1163 {
1164         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1165 }
1166 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1167
1168 /*
1169  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1170  * instead.
1171  */
1172 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1173 {
1174         bool force_trylock = false;
1175         int ret = 1;
1176
1177 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1178         /*
1179          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1180          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1181          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1182          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1183          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1184          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1185          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1186          */
1187         if (wait) {
1188                 int i;
1189
1190                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1191                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1192                                 force_trylock = true;
1193                                 break;
1194                         }
1195         }
1196 #endif
1197         if (wait && !force_trylock)
1198                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1199         else
1200                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1201
1202         WARN_ON(force_trylock & !ret);
1203         return ret;
1204 }
1205 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1206
1207 /**
1208  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1209  * @sb: the super for which we wait
1210  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1211  *
1212  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1213  * system.
1214  */
1215 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1216 {
1217         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1218         /*
1219          * We are going to return to userspace and forget about this lock, the
1220          * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock.
1221          *
1222          * FIXME: we should do this before return from freeze_super() after we
1223          * called sync_filesystem(sb) and s_op->freeze_fs(sb), and thaw_super()
1224          * should re-acquire these locks before s_op->unfreeze_fs(sb). However
1225          * this leads to lockdep false-positives, so currently we do the early
1226          * release right after acquire.
1227          */
1228         percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level-1, 0, _THIS_IP_);
1229 }
1230
1231 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1232 {
1233         int level;
1234
1235         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1236                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1237
1238         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1239                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1240 }
1241
1242 /**
1243  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1244  * @sb: the super to lock
1245  *
1246  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1247  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1248  * -EBUSY.
1249  *
1250  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1251  *
1252  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1253  *
1254  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1255  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1256  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1257  *
1258  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1259  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1260  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1261  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1262  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1263  * sync is running).
1264  *
1265  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1266  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1267  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1268  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1269  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1270  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1271  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1272  *
1273  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1274  */
1275 int freeze_super(struct super_block *sb)
1276 {
1277         int ret;
1278
1279         atomic_inc(&sb->s_active);
1280         down_write(&sb->s_umount);
1281         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1282                 deactivate_locked_super(sb);
1283                 return -EBUSY;
1284         }
1285
1286         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1287                 up_write(&sb->s_umount);
1288                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1289         }
1290
1291         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1292                 /* Nothing to do really... */
1293                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1294                 up_write(&sb->s_umount);
1295                 return 0;
1296         }
1297
1298         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1299         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1300         up_write(&sb->s_umount);
1301         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1302         down_write(&sb->s_umount);
1303
1304         /* Now we go and block page faults... */
1305         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1306         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1307
1308         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1309         sync_filesystem(sb);
1310
1311         /* Now wait for internal filesystem counter */
1312         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1313         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1314
1315         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1316                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1317                 if (ret) {
1318                         printk(KERN_ERR
1319                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1320                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1321                         sb_freeze_unlock(sb);
1322                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1323                         deactivate_locked_super(sb);
1324                         return ret;
1325                 }
1326         }
1327         /*
1328          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1329          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1330          */
1331         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1332         up_write(&sb->s_umount);
1333         return 0;
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1336
1337 /**
1338  * thaw_super -- unlock filesystem
1339  * @sb: the super to thaw
1340  *
1341  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1342  */
1343 int thaw_super(struct super_block *sb)
1344 {
1345         int error;
1346
1347         down_write(&sb->s_umount);
1348         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1349                 up_write(&sb->s_umount);
1350                 return -EINVAL;
1351         }
1352
1353         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1354                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1355                 goto out;
1356         }
1357
1358         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1359                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1360                 if (error) {
1361                         printk(KERN_ERR
1362                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1363                         up_write(&sb->s_umount);
1364                         return error;
1365                 }
1366         }
1367
1368         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1369         sb_freeze_unlock(sb);
1370 out:
1371         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1372         deactivate_locked_super(sb);
1373         return 0;
1374 }
1375 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);